引用初探-C++

引用

引用（reference）其实本质就是给已存在的变量起了一个别名，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

引用的使用方法：类型& 别名 = 引用实体；
但要注意，此处的类型应与引用实体类型保持一致！！！

如下：

	int temp = 10;
	int& a = temp;
	double x = 3.14;
	double& y = x;

要给int型变量temp定义引用a，则其类型即int&，其他类型同理，此处不再赘述。

下面验证引用与引用实体共用内存空间：

	int temp = 10;
	int& a = temp;//temp的第一个引用
	int& b = temp;//temp的第二个引用
	int& c = temp;//temp的第三个引用
	cout << "temp的地址：" << &temp << endl;
	cout << "a的地址：   " << &a << endl;
	cout << "b的地址：   " << &b << endl;
	cout << "c的地址：   " << &c << endl;

上方代码给变量temp定义了三个引用a,b,c，到底是不是共用同一块内存空间，验证如下：

4个地址一致，因此引用的实质就是被引用实体的别名没跑了！

特点

1.引用在定义时必须初始化
2.一变量可以拥有多个引用，就像一个人除了自己的本名外，还会有许多称呼一样。
3.一旦引用被定义，那么该引用不能再引用其他实体。即引用从定义那一刻开始，就和被引用实体绑定在了一起。我们根据这一点也就了解为什么引用必须初始化。#
4. 引用只能绑定在对象上，不能与字面值或表达式的计算结果绑定在一起。如下情形都可以证明：
情形1：变量被const修饰

	const int a = 10;
	int& ra = a;

结论：变量一旦被const修饰，则普通的【类型& 别名 = 引用实体】用法错误！
情形2：

	int a = 10;
	int b = 20;
	int& ra = a + b;

结论：引用不能和表达式的计算结果绑定在一起
情形3：

int& ra = 10;

结论：引用不能和字面常量绑定在一起

But!!!

const int a = 10;
const int& ra = a;
cout << "a的地址：" << &a<<"值：" <<a<<endl;
cout << "ra的地址 " << &ra<< "值："<<ra<<endl;

这样是可以的！
结论：被引用实体被const修饰，则引用也要加const进行修饰。被const修饰意味着什么，无非就是不允许修改。

使用场景

1.做参数

void Swap(int& x,int& y){
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}

其实此处的引用完全看成指针，上面的函数等价于

void Swap(int* x, int* y){
	int temp = *x;
	*x = *y;
	*y = temp;
}

2.做返回值
但做返回值这里有坑，我先踩为敬！

int& Add(int x, int y) {
	int sum = x + y;
	return sum;
}
int main() {
	int a = 1, b = 2;
	int& res = Add(a, b);
	cout <<res<<endl;
	return 0;
}

结果没得问题！看来的确可以做返回值，但！不要急着下结论，都说了这里有坑，继续看：

我添加一个Destory()函数，咱们再试一次！

int& Add(int x, int y) {
	int sum = x + y;
	return sum;
}
void Destory() {
	int temp[] = { 3,2,1,45,1,2,745,1,2,4 };
	cout << "我要覆盖Add()腾出来的空间" << endl;
}
int main() {
	int a = 1, b = 2;
	int& res = Add(a, b);
	Destory();
	cout <<res<<endl;
	return 0;
}

哎？按理说，这里应该输出3是不？

你瞧。结果差的远着哩！为什么呢？原因在于sum是Add()里的一个变量，当Add(）运行结束，Add()的空间就被释放了，里面定义的所有东西在内存中虽然存在，但随着Add()的运行结束，下一行代码就让Destory()来了！它开了栈帧，鸠占鹊巢，立马把Add()腾出来的空间占用了，原来的数据也被破坏了！sum地址存的3已经被覆盖了，所以结果不是3了。

那引用到底可不可以做返回值？答案不变啊，可以！

我们只需要用static修饰一下就行了

int& Add(int x, int y) {
	static int sum = x + y;
	return sum;
}

结果对了吧，你想覆盖sum？不好意思，static这位保镖不允许你动它。究其根本，就在于static的特性之一：使局部变量的生命周期变全局变量的生命周期。要是有铁子忘了static的三个特性，可以移步这里：
static详解

最后，总而言之：当函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未返还给系统，那么就可以用引用返回。否则必须使用传值返回。

引用与指针的不同点

1.引用定义时必须初始化，指针则不然
2.引用一旦和对象绑定，则不能再引用其他对象，指针则不然
3.没有NULL引用，存在NULL指针
4.sizeof（引用），返回被引用实体的大小；sizeof(指针)，返回值永远都是地址空间所占字节个数（32位平台为4）
5.引用自加，即引用实体自加
指针自加，即指针向后移动一个所指类型的大小
6.存在多级指针，没有多级引用
7.访问方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理。
8.引用与指针相比相对更安全（因为引用不能赋值，出生那一刻就已经决定它是谁了，而指针想是谁就是谁）
9.定义引用不开辟新空间，定义指针需要

效率

以值作为参数或返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为实参或者返回值类型，效率非常低下，尤其当参数或返回值类型非常大时，效率更低。